题目内容
硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO．某探究性学习小组的同学设计以下方案，进行硫酸渣中金属元素的提取实验．
已知：阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：
| 沉淀物 | Fe（OH）3 | Al（OH）3 | Mg（OH）2 |
| pH | 3.4 | 5.2 | 12.4 |
请回答：
（1）写出A与氢氟酸反应的化学方程式：
（2）上述流程中两次使用试剂X，推测试剂X是
A．水 B．氧化铝 C．氨水 D．氢氧化钠
（3）溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH=13，如果pH过小，可能导致的后果
是
（4）写出F→H的反应离子方程式：
（5）证明H溶液的主要阴离子（Cl-、OH-除外）的方法是
分析：（1）根据硫酸工业中废渣的成分及与盐酸反应情况分析固体A组成，然后写出A与氢氟酸反应的化学方程式；
（2）根据试剂X的作用是中和溶液中的氢离子，且需要调节溶液pH达到13进行分析；
（3）根据控制溶液pH=13的目的是使镁离子变成氢氧化镁沉淀和将铝离子转化成偏铝酸根离子进行解答；
（4）溶液F中含有偏铝酸根离子，偏铝酸根离子与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，据此写出反应的离子方程式；
（5）根据检验碳酸氢根离子的方法进行解答．
（2）根据试剂X的作用是中和溶液中的氢离子，且需要调节溶液pH达到13进行分析；
（3）根据控制溶液pH=13的目的是使镁离子变成氢氧化镁沉淀和将铝离子转化成偏铝酸根离子进行解答；
（4）溶液F中含有偏铝酸根离子，偏铝酸根离子与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，据此写出反应的离子方程式；
（5）根据检验碳酸氢根离子的方法进行解答．
解答：解：（1）硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO，硫酸渣中只有二氧化硅和盐酸不反应，所以A是二氧化硅，二氧化硅与氢氟酸反应的化学方程式为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，
故答案为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；
（2）试剂X的作用是中和溶液中的氢离子，生成氢氧化物沉淀，由于氨水中一水合氨为弱碱，其碱性无法溶解氢氧化铝，而水为中性、氧化铝无法使溶液pH=13，所以试剂X为氢氧化钠，
故答案为：D；
（3）根据流程图可知，固体C是氢氧化铁，E是氢氧化镁，所以如果氢氧化钠不足，则镁离子沉淀不完全，且氢氧化铝溶解也不完全，
故答案为：镁离子沉淀不完全、氢氧化铝溶解不完全；
（4）溶液F是氢氧化钠和偏铝酸钠的混合物，所以通入足量的CO2是生成沉淀氢氧化铝，而溶液中的溶质则是碳酸氢钠，反应的离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3-，
故答案为：AlO2-+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3-；
（5）溶液H中含有的阴离子除了Cl-、OH-外，还含有碳酸氢根离子，检验碳酸氢根离子的方法为：取1-2 mL H溶液，加入过量BaCl2（CaCl2）溶液，没有沉淀产生，再滴加入NaOH溶液，有白色沉淀产生，（或再滴加入盐酸，有无色无味气体产生），证明含有HCO3-，
故答案为：取1-2 mL H溶液，加入过量BaCl2（CaCl2）溶液，没有沉淀产生，再滴加入NaOH溶液，有白色沉淀产生，（或再滴加入盐酸，有无色无味气体产生），证明含有HCO3-．
故答案为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；
（2）试剂X的作用是中和溶液中的氢离子，生成氢氧化物沉淀，由于氨水中一水合氨为弱碱，其碱性无法溶解氢氧化铝，而水为中性、氧化铝无法使溶液pH=13，所以试剂X为氢氧化钠，
故答案为：D；
（3）根据流程图可知，固体C是氢氧化铁，E是氢氧化镁，所以如果氢氧化钠不足，则镁离子沉淀不完全，且氢氧化铝溶解也不完全，
故答案为：镁离子沉淀不完全、氢氧化铝溶解不完全；
（4）溶液F是氢氧化钠和偏铝酸钠的混合物，所以通入足量的CO2是生成沉淀氢氧化铝，而溶液中的溶质则是碳酸氢钠，反应的离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3-，
故答案为：AlO2-+CO2+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3-；
（5）溶液H中含有的阴离子除了Cl-、OH-外，还含有碳酸氢根离子，检验碳酸氢根离子的方法为：取1-2 mL H溶液，加入过量BaCl2（CaCl2）溶液，没有沉淀产生，再滴加入NaOH溶液，有白色沉淀产生，（或再滴加入盐酸，有无色无味气体产生），证明含有HCO3-，
故答案为：取1-2 mL H溶液，加入过量BaCl2（CaCl2）溶液，没有沉淀产生，再滴加入NaOH溶液，有白色沉淀产生，（或再滴加入盐酸，有无色无味气体产生），证明含有HCO3-．
点评：本题考查了物质的分离与提纯、常见离子的检验，题目难度中等，注意掌握常见离子的性质及检验方法，能够正确书写常见反应的化学方程式、离子方程式．
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